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文檔簡(jiǎn)介
十年高考真題分類(lèi)匯編(2010—2019)物理
專(zhuān)題09靜電場(chǎng)
選擇題
1.(2019?全國(guó)II卷?T7)靜電場(chǎng)中,一帶電粒子僅在電場(chǎng)力的作用下自M點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),
N為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的另外一點(diǎn),則
A.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,粒子的速度大小可能先增大后減小
B.在M、N兩點(diǎn)間,粒子的軌跡一定與某條電場(chǎng)線重合
C.粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能不低于其在N點(diǎn)的電勢(shì)能
D.粒子在N點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向一定與粒子軌跡在該點(diǎn)的切線平行
【答案】AC
【解析】
【詳解】A.若電場(chǎng)中由同種電荷形成即由A點(diǎn)釋放負(fù)電荷,則先加速后減速,故A正確;
B.若電場(chǎng)線為曲線,粒子軌跡不與電場(chǎng)線重合,故B錯(cuò)緊。
C.由于N點(diǎn)速度大于等于零,故N點(diǎn)動(dòng)能大于等于切點(diǎn)動(dòng)能,由能量守恒可知,N點(diǎn)電勢(shì)
能小于等于“點(diǎn)電勢(shì)能,故C正確
D.粒子可能做曲線運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤;
2.(2019?全國(guó)III卷?T8)如圖,電荷量分別為q和f(q>0)的點(diǎn)電荷固定在正方體的兩個(gè)頂點(diǎn)上,
。、人是正方體的另外兩個(gè)頂點(diǎn)。則
A.。點(diǎn)和點(diǎn)的電勢(shì)相等
B.?點(diǎn)和點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等
C.。點(diǎn)和〃點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同
D.將負(fù)電荷從。點(diǎn)移到6點(diǎn),電勢(shì)能增加
【答案】BC
【解析】
由幾何關(guān)系,
可知b的電勢(shì)大于a的電勢(shì),故A錯(cuò)誤,把負(fù)電荷從a移到b,電勢(shì)能減少,故D錯(cuò)誤;由對(duì)稱性
和電場(chǎng)的疊加原理,可得Hla、b的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小、方向都相同,故B、C正確。
3.(2019?全國(guó)I卷?T2)如圖,空間存在一方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),兩個(gè)帶電小球P和。用
相同的絕緣細(xì)繩懸掛在水平天花板下,兩細(xì)繩都恰好與天花板垂直,則
A.P和Q都帶正電荷B.P和Q都帶負(fù)電荷
C.尸帶正電荷,。帶負(fù)電荷D.P帶負(fù)電荷,。帶正電荷
【答案】D
【解析】
AB、受力分析可知,P和Q兩小球,不能帶同種電荷,AB錯(cuò)誤;
CD、若P球帶負(fù)電,Q球帶正電,如下圖所示,恰能滿足題意,則C錯(cuò)誤D正確,故本題
選Do
4.(2019?北京卷?T5)如圖所示,〃、〃兩點(diǎn)位于以負(fù)點(diǎn)電荷-Q(Q>0)為球心球面上,。點(diǎn)在球
面外,則
A.a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小比b點(diǎn)大
B)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小比c點(diǎn)小
C.。點(diǎn)電勢(shì)比。點(diǎn)高
D.〃點(diǎn)電勢(shì)比。點(diǎn)低
【答案】D
【解析】
由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式?確定各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小,由點(diǎn)電荷的等勢(shì)線是以點(diǎn)電荷為球心的
廠
球面和沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低確定各點(diǎn)的電勢(shì)的高低。
由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式七二攵冬可知,。、方兩點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離相等,所以〃、〃兩點(diǎn)的電
r
場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,故A錯(cuò)誤;由于c點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離比方點(diǎn)的大,所以/,點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大
小比c點(diǎn)的大,故B錯(cuò)誤;由于點(diǎn)電荷的等勢(shì)線是以點(diǎn)電荷為球心的球面,所以〃點(diǎn)與〃
點(diǎn)電勢(shì)相等,負(fù)電荷的電場(chǎng)線是從無(wú)窮遠(yuǎn)處指向負(fù)點(diǎn)電荷,根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,
所以》點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)低,故D正確。
5.(2019江蘇卷5)一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向上,片0時(shí)刻,一帶電粒子以一定初速度水平射入
該電場(chǎng),電場(chǎng)力對(duì)粒子做功的功率為P,不計(jì)粒子重力,則。一,關(guān)系圖象是
J/1/
()()()
【答案】A
【解析】
由丁?帶電粒子在電場(chǎng)中類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),在電場(chǎng)力方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為匹,
m
經(jīng)過(guò)時(shí)間,,電場(chǎng)力方向速度為我功率為P=Fi,=qEx處t,所以尸與/成正比,
mm
故A正確。
6.(2019?江蘇卷?T9)如圖所示,A4C為等邊三角形,電荷量為+q的點(diǎn)電荷固定在4點(diǎn).先將一
電荷量也為P的點(diǎn)電荷。?從無(wú)窮遠(yuǎn)處(電勢(shì)為0)移到C點(diǎn),此過(guò)程中,電場(chǎng)力做功為一雙
再將21從C點(diǎn)沿CB移到B點(diǎn)并固定.最后將一電荷量為一2夕的點(diǎn)電荷Q從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到
C點(diǎn).下列說(shuō)法正確的有
W
A.Qi移入之前,C點(diǎn)的電勢(shì)為一
q
B.Qi從C點(diǎn)移到8點(diǎn)的過(guò)程中,所受電場(chǎng)力做的功為0
C.Q從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到C點(diǎn)的過(guò)程中,所受電場(chǎng)力做的功為2W
D.Q2在移到C點(diǎn)后的電勢(shì)能為一4W
【答案】ABD
【解析】
EW
由題意可知,C點(diǎn)的電勢(shì)為外,二一玄=一,故A正確;由于從C兩點(diǎn)到A點(diǎn)(+q)的距離
相等,所以以。兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,所以Qi從C點(diǎn)移到8點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功為(),
2W
故B正確;由于8、。兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,所以當(dāng)在B點(diǎn)固定Qi后,C點(diǎn)的電勢(shì)為——,所以
q
(2W)
Q2從無(wú)窮遠(yuǎn)移到C點(diǎn)過(guò)程中,電場(chǎng)力做功為:W=qU=-2^x0——=4W故C錯(cuò)誤:
Iq)
2W
由于。點(diǎn)的電勢(shì)為一,所以電勢(shì)能為綜=-4皿,故D正確。
q
7.(2019?海南卷?T1)如圖,靜電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線上有財(cái)、N兩點(diǎn),箭頭代表電場(chǎng)的方向,
則
A.M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的低
B.M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小一定比N點(diǎn)的大
C.電子在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在N點(diǎn)的低
D.電子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大小一定比在N點(diǎn)的大
【答案】C
【解析】
順著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,可知M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的高,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;一條電場(chǎng)線不能確
定疏密,則不能比較MN兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小,也不能比較電子在MN兩點(diǎn)受電場(chǎng)力的大小,
選項(xiàng)BD錯(cuò)誤;負(fù)電荷在高電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)能較低,選項(xiàng)C正確;
8.(2019?天津卷?T3)如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,質(zhì)量為m的帶電小球,以初速度
v從M點(diǎn)豎直向上運(yùn)動(dòng),通過(guò)N點(diǎn)時(shí),速度大小為2v,方向與電場(chǎng)方向相反,則小球從M
運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程
A.動(dòng)能增加'mu?B.機(jī)械能增加力加
2
3
C.重力勢(shì)能增加一〃zu?D.電勢(shì)能增加
2
【答案】B
【解析】
【詳解】由動(dòng)能的表達(dá)式線二;機(jī)/可知帶電小球在M點(diǎn)的動(dòng)能為后四=1wv2,在N點(diǎn)
的動(dòng)能為&加=;〃7(21,)=2桁2,所以動(dòng)能的增量為AEA=|W2,故A錯(cuò)誤;帶電小球
在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向受重力做勻減速運(yùn)動(dòng),水平方向受電場(chǎng)力做勻加速運(yùn)動(dòng),
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有匕=u=gf,匕=2口=。/=幺£/,可得。E=2〃?g,豎直方向的位移
m
v2v
h=-t,水平方向的位移工二一/二鞏,因此有x=2%,對(duì)小球?qū)憚?dòng)能定理有
22
31
222
qEx-mgh=△Ek=—mv,聯(lián)立上式可解得qEx=2mv,mgh=—niv,因此電場(chǎng)力做
正功,機(jī)械能增加,故機(jī)械能增加2m產(chǎn),電勢(shì)能減少2〃?/,故B正確D錯(cuò)誤,重力做負(fù)
功重力勢(shì)能增加量為《加故C偌誤。
9.(2018?新課標(biāo)I卷?T3)如圖,三個(gè)固定的帶電小球a、b和c,相互間的距離分別為ab=5cm,
bc=3cm,ca=4cm。小球,所受庫(kù)侖力的合力的方向平衡于a、b的連線。設(shè)小球a、b所帶
電荷量的比值的絕對(duì)值為k,則()
A.a、b的電荷同號(hào),k=一
9
B.a、b的電荷異號(hào),k=—
9
64
C.a、b的電荷同號(hào),k=—
27
64
D.a、b的電荷異號(hào),k=—
27
【答案】D
【解析】本題考杳庫(kù)侖定律、受力分析及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。
對(duì)小球c所受庫(kù)侖力分析,畫(huà)出a對(duì)c的庫(kù)侖力和b對(duì)。的庫(kù)侖力,a對(duì)c的庫(kù)侖力為排斥
力,ac的電荷同號(hào),b對(duì)c的庫(kù)侖力為吸引力,be電荷為異號(hào),所以ab的電荷為異號(hào)。設(shè)
ac與be的夾角為仇
利用平行四邊形定則和幾何關(guān)系、庫(kù)侖定律可得,F(xiàn)xk'絳,F(xiàn)E崢,
4-3-
tan9=3/4,lane=Fbc/Fac,ab電荷量的比值k=魚(yú),聯(lián)立解得:k=64/27,選項(xiàng)D正確。
縱
【點(diǎn)睛】此題將庫(kù)侖定律、受力分析、平行四邊形定則有機(jī)融合,難度不大。
10.(2015?江蘇卷T2)靜電現(xiàn)象在自然界中普遍存在,我國(guó)早在西漢末年己有對(duì)靜電現(xiàn)象的記
載《春秋緯考異郵》中有玳瑁吸裙之說(shuō),但下列不屬于靜電現(xiàn)象的是
A.梳過(guò)頭發(fā)的塑料梳子吸起紙屑
B.帶電小球移至不帶電金屬球附近,兩者相互吸引
C.小線圈接近通電線圈過(guò)程中,小線圈中產(chǎn)生電流
D.從干燥的地毯走過(guò),手碰到金屬把手時(shí)有被電擊的感覺(jué)
【答案】C
【解析】梳過(guò)頭發(fā)的塑料梭子吸起紙屑,是因?yàn)槭嶙优c頭發(fā)摩擦起電,靜電吸引輕小物體,
故人屬于靜電現(xiàn)象,所以人錯(cuò)誤;
帶電小球移至不帶電金屬球附近,兩者相互吸引,是因?yàn)橄雀袘?yīng)起電,然后靜電作用力,故
B借誤;
小錢(qián)圈接近通電線圈過(guò)程中,小線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,不是靜電現(xiàn)象,所以
C正確;
從干燥的地毯走過(guò),手碰到金屬把手時(shí)有被電擊的感覺(jué),是因?yàn)槟y起電,所以D錯(cuò)誤。
【考點(diǎn)定位】靜電現(xiàn)象
11.(2016?浙江卷)如圖所示,兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體A和B,用一對(duì)絕緣柱支持使它們彼此接觸。
把一帶正電荷的物體C置于A附近,貼在A、B下部的金屬箔都張開(kāi),
A.此時(shí)A帶正電,B帶負(fù)電
B.此時(shí)A電勢(shì)低,B電勢(shì)高
C.移去C,貼在A、B下部的金屬箔都閉合
D.先把A和B分開(kāi),然后移去C,貼在A、B下部的金屬箔都閉合
【答案】C
【解析】由靜電感應(yīng)可知,A的左端帶負(fù)電,B的右端帶正電,AB的電勢(shì)相等,選項(xiàng)AB
錯(cuò)誤;若移去C,則兩端的感應(yīng)電荷消失,貼在A、B下部的金屬箔都閉合,選項(xiàng)C正確;
先把A和B分開(kāi),然后移去C,則A、B帶的電荷仍然存在,故貼在A、B下部的金屬箔
仍張開(kāi),選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選C。
【考點(diǎn)定位】靜電感應(yīng)
【名師點(diǎn)睛】此題是來(lái)自課本上的一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn),考查靜電感應(yīng)問(wèn)題,只要課本上的實(shí)驗(yàn)弄
清楚,此題是沒(méi)難度的。解決類(lèi)似試題的關(guān)鍵是,知道靜電感應(yīng)的實(shí)質(zhì)是同性電荷相互排斥,
異性電荷相互吸引;帶電體達(dá)到靜電平衡時(shí),帶電體是一個(gè)等勢(shì)體。
12.(2016?江蘇卷?T3)一金屬容器置于絕緣板上,帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛于容器中,容器
內(nèi)的電場(chǎng)線分布如圖所示溶器內(nèi)表面為等勢(shì)面,A、B為容器內(nèi)表面上的兩點(diǎn),卜.列說(shuō)法正
確的是
A.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大
B.小球表面的電勢(shì)比容器內(nèi)表面的低
C.B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與該處內(nèi)表面垂直
D.將檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)沿不同路徑移到B點(diǎn),電場(chǎng)力所做的功不同
【答案】C
【解析】
試題分析:由圖知6處的電場(chǎng)線比A處密集,所以B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比A點(diǎn)的大,故A錯(cuò)誤;
根據(jù)沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)驛低可知,小球表面的電勢(shì)比容器內(nèi)表面的高,所以B錯(cuò)誤;電
場(chǎng)線的方向與等勢(shì)面垂直,故C正確;由于A、B在同一等勢(shì)面上,將檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)沿
不同路徑到6點(diǎn),電場(chǎng)力所做的功都為零,所以D錯(cuò)誤。
【考點(diǎn)定位】考查靜電平衡、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
【方法技巧】掌握根據(jù)電場(chǎng)線的編密判斷電場(chǎng)強(qiáng)弱的方法以及由電場(chǎng)線的方向比較電勢(shì)的高
低,電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直的關(guān)系,在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功的特點(diǎn),本題重點(diǎn)考查
電場(chǎng)的基本性質(zhì),考試的熱點(diǎn),每年必考。
13.(2015?安徽卷?T14)圖示是a粒子(氮原子核)被重金屬原子核散射的運(yùn)動(dòng)軌跡,M、N、P、
Q是軌跡上的四點(diǎn),在散射過(guò)程中可以認(rèn)為重金屬原子核靜止不動(dòng)。圖中所標(biāo)出的a粒子在
各點(diǎn)處的加速度方向止確的是
A.M點(diǎn)B.N點(diǎn)C.P點(diǎn)D.Q點(diǎn)
【答案】C
【解析】由庫(kù)侖定律,可得兩點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力的方向在兩者的兩線上,同種電荷相互排斥,
由牛頓第二定律,加速度的方向就是合外力的方向,故C正確,ABD錯(cuò)誤。
【考點(diǎn)定位】考查庫(kù)侖定律和牛頓第二定律。
14.(2015?浙江卷116)如圖所示為靜電力演示儀,兩金屬極板分別固定于絕緣支架上,且正對(duì)
平行放置。T作時(shí)兩板分別接高壓直流電源的正負(fù)極.表面鍍鋁的乒乓球用絕緣細(xì)線懸排在
金屬極板中間,則
A.乒乓球的左側(cè)感應(yīng)出負(fù)電荷
B.乒乓球受到擾動(dòng)后,會(huì)被吸在左極板上
C.乒乓球共受到電場(chǎng)力,重力和庫(kù)侖力三個(gè)力的作用
D.用絕緣棒將乒乓球撥到與右極板接觸,放開(kāi)后乒乓球會(huì)在兩極板間來(lái)回碰撞
【答案】D
【解析】從圖中可知金屬板右側(cè)連接電源正極,所以電場(chǎng)水平向左,故乒乓球上的電子移動(dòng)
到右側(cè),即乒乓球的右側(cè)感應(yīng)出負(fù)電荷,A錯(cuò)誤;乒乓球右側(cè)帶負(fù)電,受到的電場(chǎng)力向右,
乒乓球左側(cè)帶正電,受到的電場(chǎng)力向左,因?yàn)樽笥覂蓚?cè)感應(yīng)出的電荷量相等,所以受到的電
場(chǎng)力相等,乒乓球受到擾動(dòng)后,最終仍會(huì)靜止,不會(huì)吸附到左極板上,B錯(cuò)誤;乒乓球受到
重力和電場(chǎng)力作用,庫(kù)侖力即為電場(chǎng)力,C錯(cuò)誤;用絕緣棒將乒乓球撥到與右極板接觸,乒
乓球帶正電,在電場(chǎng)力作用下,與左極板接觸,然后乒乓球帶負(fù)電,又在電場(chǎng)力作用下,運(yùn)
動(dòng)到右極板,與右極板接觸后乒乓球帶正電,在電場(chǎng)力作用下,運(yùn)動(dòng)到左極板,如此重系,
即乒乓球會(huì)在兩極板間來(lái)回碰撞,D止確。
【考點(diǎn)定位】考查了庫(kù)侖力,靜電感應(yīng)
15.(2011?海南卷)三個(gè)相同的金屬小球1.23分別置于絕緣支架上,各球之間的距離遠(yuǎn)大于小
球的直徑。球1的帶電量為q,球2的帶電量為nq,球3不帶電且離球1和球2很遠(yuǎn),此時(shí)
球1、2之間作用力的大小為凡現(xiàn)使球3先與球2接觸,再與球1接觸,然后將球3移至
遠(yuǎn)處,此時(shí)1、2之間作用力的大小仍為F,方向不變。由此可知
A.n=3B.n=4C.n=5D.n=6
【答案】D
【解析】球3與1、2接觸后1、2之間作用力的大小仍為F,方向不變,1、2之間距離不變,
由庫(kù)侖定律可知,球3與1、2接觸前后,球1和球2的電荷乘積相等,帶電后3個(gè)小球均
帶上同種電荷。接觸前,I、2電荷乘積為nq2:3與2接觸后,2、3的電荷變?yōu)?與1
吆+q吆+q
接觸后,I、3的電荷變?yōu)樯弦?,最后I、2電荷乘積變?yōu)橐?2—。綜上所述,
222
咀+q
—--....=nq1>解得n=6,選D.
22
【考點(diǎn)定位】庫(kù)侖定律
16.(2015?安徽卷?T15)由庫(kù)侖定律可知,真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷,帶電荷量分別為卬和qz。
其間距離為r時(shí),它們之間相互作用力的大小為尸二k緡,式中k為靜電力常量。若用國(guó)
r
際單位制的基本單位表示,k的單位應(yīng)為
A.kg-A2n?B.kg-A2-m5-s4C.kgm2C2D.N-nr-A2
【答案】B
【解析】由左二2二可得單位為叱二二口?m/,?Hy?I:?m:=口;1,故選B“
用2C2C2(A-s)2-s2A2-S4
【考點(diǎn)定位】考查庫(kù)侖定律和單位制
17.(2016?浙江卷?T19)如圖所示,把A、B兩個(gè)相同的導(dǎo)電小球分別用長(zhǎng)為0.10m的絕緣細(xì)
線懸掛于0A和OB兩點(diǎn)。用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒與A球接觸,棒移開(kāi)后將懸點(diǎn)OB移到0A點(diǎn)
固定。兩球接觸后分開(kāi),平衡時(shí)距離為0.12mo已測(cè)得每個(gè)小球質(zhì)量是g.OxlO'kg,帶電
小球可視為點(diǎn)電荷,重力加速度g=10m/s2,靜電力常量Z=9.0xl(TN-m2/c2,則
A.兩球所帶電荷量相等
B.A球所受的靜電力為1.0X102N
C.B球所帶的電荷量為4Gxi0-8c
D.A、B兩球連線中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0
【答案】ACD
【解析】?jī)上嗤膶?dǎo)電小球接觸后電荷量均分,故兩小球所帶電荷量相等,選項(xiàng)A正確;
對(duì)A球進(jìn)行受力分析可知,由幾何關(guān)系,兩球分開(kāi)后,懸線與豎直方向的夾角為37。,根據(jù)
平行四邊形法則可得,F(xiàn)=mgtan37o=6.4X10-3N,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
2
根據(jù)庫(kù)侖定律有”=%半=2隼-,解得外二=4V6X10-3C,選項(xiàng)C正確:
AB帶等量的同種電荷,故在A、B兩小球連線中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0,迭項(xiàng)D正確;故選
ACDo
【考點(diǎn)定位】物體的平衡;庫(kù)侖定律;電場(chǎng)強(qiáng)度
【名師點(diǎn)睛】此題是關(guān)于共點(diǎn)力的平衡及庫(kù)侖定律的應(yīng)月問(wèn)題,是我們平時(shí)經(jīng)常接觸到的題
FI略作改編而成的新試題,只要平時(shí)對(duì)基礎(chǔ)題目理解到位,有一定的基礎(chǔ)知識(shí)就能解答:所
以建議我們的同學(xué)平時(shí)學(xué)習(xí)要扎扎實(shí)實(shí)的做好常規(guī)題。
18.(2011?廣東卷)圖為靜電除生器除生機(jī)理的示意圖。半埃在電場(chǎng)中通過(guò)某種機(jī)制帶電,在
電場(chǎng)力的作用下向集塵極遷移并沉積,以達(dá)到除塵目的.下列表述正確的是
A.到達(dá)集塵極的塵埃帶正電荷
B.電場(chǎng)方向由集塵極指向放電極
C.帶電塵埃所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)方向相同
D.同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場(chǎng)力越大
【答案】BD
【解析】由于集塵極與電池的正極連接,電場(chǎng)方向有集塵板指向放電極,B正確.而塵埃在
電場(chǎng)力作用下向集塵極遷移并沉積,說(shuō)明塵埃帶負(fù)電,A錯(cuò)誤.負(fù)電荷在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力的
方向與電場(chǎng)力方向相反,C錯(cuò)誤.根據(jù)F=Eq可得,D正確.
【考點(diǎn)定位】靜電現(xiàn)象
19.(2012?浙江卷)用金屬箔做成一個(gè)不帶電的圓環(huán),放在干燥的絕緣桌面上。小明同學(xué)用絕
緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后,將筆套自上而下慢慢靠近圓環(huán),當(dāng)距離約為0.5CM時(shí)圓環(huán)被
吸引到筆套上,如圖所示,對(duì)上述現(xiàn)象的判斷與分析,下列說(shuō)法正確的是
A.摩擦使筆套帶電
B.筆套靠近圓環(huán)時(shí),圓環(huán)上、下部感應(yīng)出異號(hào)電荷
C.圓環(huán)被吸引到筆套的過(guò)程中,圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力
D.筆套碰到圓環(huán)后,筆套所帶的電荷立刻被全部中和
【答案】ABC
【解析】摩擦使筆套帶電,帶電的筆套靠近圓環(huán)的時(shí)候,圓環(huán)反生靜電感應(yīng),上下部分感應(yīng)
出等量的異號(hào)電荷,吸引過(guò)程中,圓環(huán)加速度向上,靜電合力大于圓環(huán)重力;絕緣材料做出
的筆套,自由電子無(wú)法移動(dòng),電荷無(wú)法立刻被綜合,故ABC正確
【考點(diǎn)定位】本題考查靜電感應(yīng),牛頓定律及其相關(guān)知識(shí)
20.(2014.廣東卷?T20汝口圖所示,光滑絕緣的水平桌面上,固定著一個(gè)帶電荷量為+Q的小
球Po帶電荷量分別為q和+2q的小球M和N。由絕獴細(xì)桿相連,靜止在桌面上。P與M
相距L,P、M和N視為點(diǎn)電荷。下列說(shuō)法正確的是
A.M與N的距離大于L
B.P、M和N在同一直線上
C.在P產(chǎn)生的電場(chǎng)中,M、N處的電勢(shì)相同
D.M、N及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零
【答案】BD
【解析】由于MN處「靜止?fàn)顟B(tài),則MN合力為0,即FPM=FPN,即k"二k與,則有
LX
X=y/2L,那么MN間距離約為0.4L,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
由于MN靜止不動(dòng),P對(duì)M和對(duì)N的力應(yīng)該在一條直線上,故選項(xiàng)B正確;
在P產(chǎn)生電場(chǎng)中,M點(diǎn)電勢(shì)較高,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
由于MN靜止不動(dòng),則M、N和桿組成的系統(tǒng)合外力為(),故選項(xiàng)D正確。
【考點(diǎn)定位】本題考查庫(kù)侖定律、電場(chǎng)的性質(zhì)和物體平衡條件
21.(2014.浙江卷)如圖所示,水平地面上固定一個(gè)光滑絕緣斜面,斜面與水平面的夾角為。。
一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端,另一端系有一個(gè)帶電小球A,細(xì)線與斜面平行。
小球A的質(zhì)量為m、電量為q。小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B,兩球心
的高度相同、間距為d。靜電力常量為k,重力加速度為g,兩帶電小球可視為點(diǎn)電荷。小
球A靜止在斜面上,則()
2
A.小球A與B之間庫(kù)侖力的大小為
B當(dāng)|竺以吆時(shí),細(xì)線上的拉力為0
d\k
c.當(dāng)六J整詈時(shí),細(xì)線上的拉力為。
D當(dāng)幺=一"一時(shí),斜面對(duì)小球A的支持力為0
dVktan。
【答案】AC
【解析】由題意知,根據(jù)庫(kù)倫定律可求小球A與B之間庫(kù)侖力的大小為故A
正確;以小球A為研究對(duì)象受力分析如圖:
根據(jù)物體的平衡條件可求當(dāng)mg、R、FN三力的合力等于零時(shí),即%《=mglan。時(shí),細(xì)
d~
線上的拉力為0,所以B借誤;C正確;由平衡條件知,小球A受彈力不可能為零,所以D
錯(cuò)誤。
【考點(diǎn)定位】庫(kù)倫定律、物體的平衡
22.(2015?四川卷16)如圖所示,半圓槽光滑、絕緣、固定,圓心是O,最低點(diǎn)是P,育徑MN
水平,a、b是兩個(gè)完全相同的帶正電小球(視為點(diǎn)電荷),b固定在M點(diǎn),a從N點(diǎn)靜止釋放,
沿半圓槽運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)到達(dá)某點(diǎn)Q(圖中未畫(huà)出)時(shí)速度為零。則小球a
A.從N到Q的過(guò)程中,重力與庫(kù)侖力的合力先增大后減小
B.從N到P的過(guò)程中,速率先增大后減小
C.從N到Q的過(guò)程中,電勢(shì)能一直增加
D.從P到Q的過(guò)程中,動(dòng)能減少量小于電勢(shì)能增加量
【答案】BC
【解析】a球從N點(diǎn)靜止釋放后,受重力mg、b球的庫(kù)侖斥力Fc和槽的彈力N作用,a球
在從N到Q的過(guò)程中,mg與Fc的夾角。逐漸減小,不妨先假設(shè)Fc的大小不變,隨著。的
減小mg與Fc的合力F將逐漸增大,況且,由庫(kù)侖定律和圖中幾何關(guān)系可知,隨著B(niǎo)的減
小氏逐漸增大,因此F一直增加,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤:在a球在從N到Q的過(guò)程中,a、b兩
小球距離逐漸變小,電場(chǎng)力直做負(fù)功,電勢(shì)能直增加,故選項(xiàng)C正確:顯然在從P到Q
的過(guò)程中,根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒可知,其電勢(shì)能增加量等于其機(jī)械能的減少量,b球在Q點(diǎn)
時(shí)的重力勢(shì)能大于其在P點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能,因此該過(guò)程口動(dòng)能一定在減少,且其減少量一定
等于其電勢(shì)能與重力勢(shì)能增加量之和,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤;既然在從P到Q的過(guò)程中,b球的
動(dòng)能在減少,因此其速率也在減小,而開(kāi)始在N點(diǎn)時(shí)速率為0,開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)段中,其速率
必先增大,故選項(xiàng)B正確。
【考點(diǎn)定位】孤立點(diǎn)電荷等勢(shì)面特征、庫(kù)侖定律、平行四邊形定則、功能關(guān)系、能量守恒定
律的應(yīng)用。
23.(2015?浙江卷?T20)如圖所示,用兩根長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線把一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的小球A懸
掛到水平板的MN兩點(diǎn),A上帶有。=3.0xl()Yc的正電荷。兩線夾角為120。,兩線上的
拉力大小分別為耳和F2。A的正下方0.3m處放有一帶等量異種電荷的小球B,B與絕緣支
架的總質(zhì)量為0.2kg(重力加速度取g=10m/s2;靜電力常量4=9.0xl()9N-m2/C2,AB球
可視為點(diǎn)電荷)則
A.支架對(duì)地面的壓力大小為2.0N
B.兩線上的拉力大小耳二6=1.9N
C.將B水平右移,使M、A、B在同一直線上,此時(shí)兩線上的拉力大小£=1.225N,6=1.0N
D.將B移到無(wú)窮遠(yuǎn)處,兩線上的拉力大小F\=F?=0.866N
【答案】BC
【解析】對(duì)B和支架分析可知,受到豎直向下的重力,和A對(duì)B豎直向上的庫(kù)侖力,故對(duì)
地面的壓力為4=G豉-攵牛=1.1N,A錯(cuò)誤;
對(duì)A分析,A受到豎直向下的重力,豎直向下的庫(kù)侖力,兩線上的拉力,三力的夾角正好
是120。,處于平衡狀態(tài),所以£=鳥(niǎo)=6.+%華=1.9N,B正確;
03
將B水平右移,使M、A、B在同一直線上,則兩小球的距離變?yōu)槭灰?=0.6〃?,故
sin30°
有月一%?粵=^=G八,解得耳=1.225N,g=1.0N,C正確;
將移到無(wú)窮遠(yuǎn)處,兩小球之間的庫(kù)侖力為零,則兩線上的拉力大小錯(cuò)
BF,=F2=GA=1N,D
誤。
【考點(diǎn)定位】庫(kù)倫定律,共點(diǎn)力平衡條件
24.(2018?全國(guó)n卷,T20)侈選)如圖,同一平面內(nèi)的a、b、c、d四點(diǎn)處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)
方向與此平面平行,M為a、c連線的中點(diǎn),N為b、d連線的中點(diǎn)。一電荷量為q(q>01的粒
子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),其強(qiáng)勢(shì)能減小Wi:若該粒子從c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn),其電勢(shì)能減小W2,
下列說(shuō)法正確的是()
A.此勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定與a、b兩點(diǎn)連線平行
B.若該粒子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),則電場(chǎng)力做功一定為見(jiàn)上
2
C.若c、d之間的距離為L(zhǎng),則該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小一定為喧
qL
D.若W尸W2,則a、M兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差一定等于b、N兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差
【答案】BD
【解析】試題分析:利用電場(chǎng)力做功亞=口15,可以找到兩點(diǎn)之間電勢(shì)差的關(guān)系,要知道中
點(diǎn)電勢(shì)和兩端點(diǎn)電勢(shì)之間的關(guān)系。
A、選項(xiàng)根據(jù)題意無(wú)法判斷,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B、由于電場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng),M為a、c連線的中點(diǎn),N為b、d連線的中點(diǎn),所以
<Pc-<PaVc+<Pa
(PM=<PC~-2~=-T~
<Pd-<Pb(Pd+fPb
以二以--1—二—^―
若該粒子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),則電場(chǎng)力做功一定為
,、<Pc+<Pa%+%+MgWi+七四口七工缶
W=qUMN=q((pM-(pN)=q—?--q—%—=---%---=-%—,故B正確;
C、因?yàn)椴恢绖驈?qiáng)電場(chǎng)方向,所以場(chǎng)強(qiáng)大小不一定是故也,故C錯(cuò)誤;
qL
D、若W尸W2,說(shuō)明Ucd=Uab
由因?yàn)椤哥鄱=幺皿,紇0=2土外=,,理寧之肆儼
解得:U〃M—UbN=O,故D正確。故選BD
點(diǎn)睛:對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)特征要了解,利用電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差之間的關(guān)系求解。
25.(2018?新課標(biāo)I卷T20)侈選溷中虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)間距相等的一組等
勢(shì)面,已知平面b上的電勢(shì)為2V。一電子經(jīng)過(guò)a時(shí)的動(dòng)能為10eV,從a到d的過(guò)程中克
服電場(chǎng)力所做的功為6eV。下列說(shuō)法正確的是()
A.平面c上的電勢(shì)為零
B.該電子可能到達(dá)不了平面f
C.該電子經(jīng)過(guò)平面d時(shí),其電勢(shì)能為4eV
D.該電子經(jīng)過(guò)平面b時(shí)的速率是經(jīng)過(guò)d時(shí)的2倍
【答案】AB
【解析】本題考查等勢(shì)面及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。
根據(jù)題述,勻強(qiáng)電場(chǎng)中等勢(shì)面間距相等,相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等。設(shè)相鄰等勢(shì)面之間
的電勢(shì)差為U,根據(jù)電子從a到d的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做功為Wab=6eV,電場(chǎng)方向水平
向右。由W;『3eV,聯(lián)立解得:U=2Vo已知b的電勢(shì)為2V,則平面c上的電勢(shì)為零,選項(xiàng)
A正確:由于af之間的電勢(shì)差為4U=8V,一電子經(jīng)過(guò)a時(shí)的動(dòng)能為10eV,由于題述沒(méi)有指
出電子速度方向,若該電子速度方向指向左或指向上或下,則該電子就到達(dá)不了平面3選
項(xiàng)B正確;由于題述沒(méi)有指出電子速度方向,選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。
【點(diǎn)睛】此題以等勢(shì)面切入,考查電場(chǎng)力做功及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。
26.(2011?海南卷)關(guān)于靜電場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是
A.電勢(shì)等于零的物體一定不帶電
B.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn),電勢(shì)一定為零
C.同一電場(chǎng)線上的各點(diǎn),電勢(shì)一定相等
D.負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí),電勢(shì)能一定增加
【答案】D
【解析】電勢(shì)為零的點(diǎn)那是人為選取的,就像重力勢(shì)能為零的問(wèn)題一樣,與物體帶不帶電是
無(wú)關(guān)的,與電場(chǎng)強(qiáng)度的大小也無(wú)關(guān),因此AB選項(xiàng)是錯(cuò)誤的;電勢(shì)沿電場(chǎng)線方向降低,C錯(cuò)
誤;負(fù)電荷所受電場(chǎng)力方句與電場(chǎng)線方向相反,若電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng),電場(chǎng)力做負(fù)功,
電勢(shì)能增加,D正確;
【考點(diǎn)定位】電勢(shì)、電勢(shì)能、電場(chǎng)強(qiáng)度
27.(2016.仝國(guó)新課標(biāo)III卷)關(guān)于靜電場(chǎng)的等勢(shì)而,卜列說(shuō)法正確的是
A.兩個(gè)電勢(shì)不同的等勢(shì)面可能相交
氏電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處相互垂直
C.同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度一定相等
D.將一負(fù)的試探電荷從電勢(shì)較高的等勢(shì)面移至電勢(shì)較低的等勢(shì)面,電場(chǎng)力做正功
【答案】B
【解析】等勢(shì)面相交,則電場(chǎng)線定相交,故在同點(diǎn)存在兩個(gè)不同的電場(chǎng)強(qiáng)度方向,與事
實(shí)不符,A錯(cuò)誤;
電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,B1E確;
同一等勢(shì)面上的電勢(shì)相同,但是電場(chǎng)強(qiáng)度不一定相同,C錯(cuò)誤;
將一負(fù)電荷從高甩勢(shì)處移動(dòng)到低電勢(shì)處,受到的電場(chǎng)力的方向是從低電勢(shì)指向高電勢(shì),所以
電場(chǎng)力的方向與運(yùn)動(dòng)的方句相反,電場(chǎng)力做負(fù)功,D錯(cuò)誤。
【考點(diǎn)定位】考查了電勢(shì)、等勢(shì)面、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)力做功
【方法技巧】電場(chǎng)中電勢(shì)相等的各個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面;等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直,沿著等
勢(shì)面移動(dòng)點(diǎn)電荷,電場(chǎng)力不做功,等勢(shì)面越密,電場(chǎng)強(qiáng)度越大,等勢(shì)面越疏,電場(chǎng)強(qiáng)度越小。
28.(2016?上海卷)國(guó)際單位制中,不是電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是
A.N/CB.V/mC.J/CD.Tm/s
【答案】C
FIJ
【解析】由公式&'=一可知,N/C為電場(chǎng)強(qiáng)度單位;由公式笈=一可知,V/m也是電場(chǎng)強(qiáng)
_.W
度單位;由qE=qvB可得E=,故T?m/s也是電場(chǎng)通度單位;由公式U=—可知,J/C
q
是電勢(shì)差單位,故選c。
【考點(diǎn)定位】電場(chǎng)強(qiáng)度
【方法技巧】本題通過(guò)電場(chǎng)強(qiáng)度公式七二£,E=—,分別判斷對(duì)應(yīng)的場(chǎng)強(qiáng)單位。
qd
29.(2013?海南卷)如圖,電荷量為卬和q2的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別位于P點(diǎn)和Q點(diǎn)。已知在P、Q
連線至某點(diǎn)R處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,且PR=2RQ。貝I
0
O----O
PRQ
A.q1-2q2B.qi-4q2C.q|-2q>Dq-dq?
【答案】B
【解析】已知點(diǎn)R處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,可知兩點(diǎn)電荷的電性相同。根據(jù)題述,qi和q2在點(diǎn)
R處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向相反,由真空中點(diǎn)電荷周?chē)碾妶?chǎng)強(qiáng)度公式后="知
r~
冉二”將,i=2“代入可得1=4小,故B正確。
【考點(diǎn)定位】考查學(xué)生.對(duì)常見(jiàn)電場(chǎng),磁場(chǎng)疊加固原理的理解,注重基本知識(shí)的考查
30.(2013?安徽卷)如圖所示,xOy平面是無(wú)窮大導(dǎo)體的表面,該導(dǎo)體充滿zVO的空間,z>0
的空間為真空。將電荷量為q的點(diǎn)電荷置于z軸上z=h處,則在xOy平面上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電
荷??臻g任意一點(diǎn)處的電場(chǎng)皆是由點(diǎn)電荷q和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷共同激發(fā)的。已知靜電
平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零,則在z軸上z=h/2處的場(chǎng)強(qiáng)大小為(k為靜電力常量)
人-卑B.kV
9M。嚼。嘿
【答案】D
解析:用位于導(dǎo)體平面下方h處的鏡像電荷q代替導(dǎo)體立面上的感應(yīng)電荷,邊界條件維持不
變,即YOZ平面為零勢(shì)面,在z軸上Z=g處,q的場(chǎng)強(qiáng)大小為&=竿,q的場(chǎng)強(qiáng)大小為
£=駕,兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)方向相同,其合場(chǎng)強(qiáng)£=攵理,故D對(duì),A、B、C錯(cuò)。
9/?29/?2
【考點(diǎn)定位】等量異性點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)、電場(chǎng)線分布特點(diǎn)。
31.(2015?山東卷?T18)直角坐標(biāo)系xOy中,M、N兩點(diǎn)位于x軸上,G、H兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖,M、
N兩點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷,一電量為Q的正點(diǎn)電荷置于O點(diǎn)時(shí),G點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為
零。靜電力常量用k表示,若將該正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn),則H點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向分別為
A.答,沿y軸正向B.答,沿y軸負(fù)向
C.答,沿y軸正向口.答,沿y軸負(fù)向
【答案】B
【解析】因正電荷在O點(diǎn)時(shí),G點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零,則可知兩負(fù)電荷在G點(diǎn)形成的電場(chǎng)的合場(chǎng)
強(qiáng)為4二4烏;若將正電荷移到G點(diǎn),則止電荷在H點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為£;=后QIkQ
(2a)24a
因兩負(fù)電荷在G點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與在H點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等大反向,則H點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為E=E"=等
"14a2
方向沿y軸負(fù)向;故選B
【考點(diǎn)定位】場(chǎng)強(qiáng)的疊加.
32.(2015?上海卷?T8)兩個(gè)正、負(fù)點(diǎn)電荷周?chē)妶?chǎng)線分布如圖所示,P、Q為電場(chǎng)中兩點(diǎn),則
A.正電荷由P靜止釋放能運(yùn)動(dòng)到Q
B.正電荷在P的加速度小于在Q的加速度
C.負(fù)電荷在P的電勢(shì)能高于在Q的電勢(shì)能
D.負(fù)電荷從P移動(dòng)到Q,其間必有一點(diǎn)電勢(shì)能為零
【答案】D
【解析】正電荷在p點(diǎn)靜止釋放時(shí),會(huì)沿電場(chǎng)線切線方向運(yùn)動(dòng),所以不能運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),故A
錯(cuò)誤;
P點(diǎn)的電場(chǎng)線密集,所以電場(chǎng)力,加速度也大,故B錯(cuò)誤;
因?yàn)轫樦妶?chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,所以負(fù)電荷在P的電勢(shì)低于在Q的電勢(shì)能,故C錯(cuò)誤;
如果取無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為0,正電荷附近P點(diǎn)電勢(shì)高于(),負(fù)電荷附近Q點(diǎn)的電勢(shì)低于0,
所以負(fù)電荷從P移動(dòng)倒Q,其間必經(jīng)過(guò)有一點(diǎn)電勢(shì)為0,該點(diǎn)電勢(shì)能也為0,故D正確。
【考點(diǎn)定位】電場(chǎng)線:電勢(shì);電勢(shì)能
33.(2012?福建卷)如圖,在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中,將兩個(gè)帶正電的試探電荷卬、qz分別置
于A、B兩點(diǎn),虛線為等勢(shì)線。取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn),若將卬、q2移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)的過(guò)程中
外力克服電場(chǎng)力做的功相等,則卜.列說(shuō)法正確的是
A.A點(diǎn)電勢(shì)大于B點(diǎn)電勢(shì)
B.A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等
C.qi的電荷量小于q:的電荷量
D.qi在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于q?在B點(diǎn)的電勢(shì)能
【答案】C
【解析】由題,將兩個(gè)帶正電的試探電荷qi、qz移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)的過(guò)程中外力克服電場(chǎng)力做
功.則知Q與兩個(gè)試探電荷之間存在引力,說(shuō)明Q帶負(fù)電,電場(chǎng)線方向從無(wú)窮沅處指向Q,
則A點(diǎn)電勢(shì)小于B點(diǎn)電勢(shì).故A錯(cuò)誤;由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式E=〃2分析可知,A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大
r
于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng).故B錯(cuò)誤;由圖分析可知:A與無(wú)窮遠(yuǎn)間的電勢(shì)差大于B與無(wú)窮遠(yuǎn)間的電勢(shì)
差,將qnq2移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)的過(guò)程中外力克服電場(chǎng)力做的功相等,根據(jù)電場(chǎng)力做功公式
W=qU,得知,qi的電荷量小于qz的電荷量.故C正確;將卬、qz移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)的過(guò)程中
外力克服電場(chǎng)力做的功相等,兩個(gè)試探電荷電勢(shì)能的變化量相等,無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零,則
qi在A點(diǎn)的電勢(shì)能等于中在B點(diǎn)的電勢(shì)能,故D錯(cuò)誤。故選C
【考點(diǎn)定位】本題考查電場(chǎng)的分布以及電勢(shì)的相關(guān)知識(shí)
34.(2012?江蘇卷)真空中,A、B兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q的距離分別為r和3r,則A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)
強(qiáng)度大小之比為
A.3:1B.1:3C.9:1D.1:9
【答案】C
【解析】由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式£:=?烏知,A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為9:I,C正確
r~
【考點(diǎn)定位】本題考查電場(chǎng)強(qiáng)度及其相關(guān)知識(shí)。
35.(2012?上海卷)A、B、C三點(diǎn)在同一直線上,AB:BC=1:2,B點(diǎn)位于A、C之間,在B
處固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷。當(dāng)在A處放一電荷量為+q的點(diǎn)電荷時(shí),它所受到的電場(chǎng)
力為F;移去A處電荷,在C處放電荷量為2q的點(diǎn)電而,其所受電場(chǎng)力為()
A.F/2B.F/2C.FD.F
【答案】B
【解析】根據(jù)同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引,分析可知電荷量為-2。/的點(diǎn)電荷在C
處所受的電場(chǎng)力方向與F方向相同。設(shè)A8=r,則有笈。=2廠。
則有:尸=4華故電荷量為-24的點(diǎn)電荷在C處所受電場(chǎng)力為:yk詈
【考點(diǎn)定位】本題考查點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)力及其相關(guān)知識(shí)
36.(2012?天津卷-T5)兩個(gè)固定的等量異號(hào)電荷所產(chǎn)生電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖中虛線所示,一帶
負(fù)電的粒子以某一速度從圖中A點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場(chǎng)在紙面內(nèi)飛行,最后離開(kāi)電場(chǎng),粒
子只受到靜電力作用,則粒子在電場(chǎng)中
A.做直線運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能先變小后變大
B.做直線運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能先變大后變小
C.做曲線運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能先變小后變大
D.做曲線運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能先變大后變小
【答案】C
【解析】?jī)蓚€(gè)固定的的等量異號(hào)點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)的等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直,且沿電場(chǎng)線電勢(shì)減
小,所以等量異號(hào)點(diǎn)電荷和它們間直線電場(chǎng)線如圖所示。當(dāng)帶負(fù)電的粒子進(jìn)入電場(chǎng)受到與其
速度垂直的電場(chǎng)力而偏轉(zhuǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)。電子在斜向左的電場(chǎng)力作用下向左偏轉(zhuǎn),電場(chǎng)力做正
功粒子的動(dòng)能增加,電勢(shì)能減小。答案C。
【考點(diǎn)定位】本題考查電勢(shì)能及其相關(guān)知識(shí)
37.(2012?重慶卷)空間中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷,其中P點(diǎn)處為正電荷,P、Q兩點(diǎn)
附近電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如題圖20圖所示,a、b、c、d為電場(chǎng)中的4個(gè)點(diǎn),則
A.P、Q兩點(diǎn)處的電荷等量同種B.a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
C.c點(diǎn)的電勢(shì)低于d點(diǎn)的電勢(shì)D.負(fù)電荷從a到c,電勢(shì)能減少
【答案】D
【解析】由圖中等勢(shì)面的對(duì)稱性知,P、Q兩處為等量異種電荷,A錯(cuò)誤;
由于電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,所以ab兩處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同,B錯(cuò)誤;
P處為正電荷,c在離P更近的等勢(shì)面上,c點(diǎn)的電勢(shì)高于d點(diǎn)的電勢(shì),C錯(cuò)誤:
從a到c,電勢(shì)升高,負(fù)電荷電勢(shì)能減少,D正確。
【考點(diǎn)定位】本題考查等量異種電荷電場(chǎng)的及其相關(guān)知識(shí)
38.(2011?上海卷)電場(chǎng)線分布如圖昕示,電場(chǎng)中a,b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為已知均和Eh,
電勢(shì)分別為0a和仍,則
A-E(l>Eh,(pa>(pbB.Ea>Eh,(pa<(pb
C.Ea<Eh,(pa>(phD.Ea<Eh,CP。"
【答案】C
【解析】根據(jù)電場(chǎng)線疏密定示電場(chǎng)強(qiáng)度大小,Ea<Fh:根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低,心外,
故ABD錯(cuò)誤,C正確.
【考點(diǎn)定位】電場(chǎng)線,電勢(shì),電場(chǎng)強(qiáng)度
39.(2011?上海卷?T14)兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷位于x軸I:,相對(duì)原點(diǎn)對(duì)稱分布,正確描述電勢(shì)0
隨位置工變化規(guī)律的是圖
【答案】A
【解析】等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線如圖所小,因?yàn)檠刂妶?chǎng)線方向電勢(shì)降低,所以,以止電荷
為參考點(diǎn),左右兩側(cè)電勢(shì)都是降低的;因?yàn)槟嬷妶?chǎng)線方向電勢(shì)升高,所以副電荷為參考點(diǎn),
左右兩側(cè)電勢(shì)都是升高的,可見(jiàn),在整個(gè)電場(chǎng)中,正電荷所在位置電勢(shì)最高,負(fù)電荷所在位
置電勢(shì)最低,符合這種電勢(shì)變化的情況只有A選項(xiàng)。
【考點(diǎn)定位】等量異種電荷電場(chǎng)規(guī)律
40.(2011?重慶卷)如圖所示,電量為+q和q的點(diǎn)電荷分別位于正方體的頂點(diǎn),正方體范圍內(nèi)
電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)有
A.體中心、各面中心和各邊中點(diǎn)
B.體中心和各邊中點(diǎn)
C.各面中心和各邊中點(diǎn)
D.體中心和各面中心
【答案】D
【解析】?jī)蓚€(gè)等量同種電荷在其連線的中點(diǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)為零。兩個(gè)等量同種正電荷在其連線
的中垂線上的合場(chǎng)強(qiáng)沿中垂線指向遠(yuǎn)離正電荷的方向。兩個(gè)等量同種負(fù)電荷在其連線的中垂
線上的合場(chǎng)強(qiáng)沿中垂線指向負(fù)電荷的方向。在正方體的上面中心,上面的四個(gè)電荷分成兩組
產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)都是零,下面的四個(gè)電荷分成兩組產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)等大反向,所以正方體的上面中心
處的合場(chǎng)強(qiáng)為零,同理所有各面中心處的合場(chǎng)強(qiáng)都為零。在體中心,可以將八個(gè)電荷分成四
組,產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為零。而在各邊中心,場(chǎng)強(qiáng)無(wú)法抵消,合場(chǎng)強(qiáng)不為零。正確答案是D
【考點(diǎn)定位】電場(chǎng)的疊加
41.(2012?安徽卷)如圖所示,在平面直角中,有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng),其中坐標(biāo)
原點(diǎn)。處的電勢(shì)為0V,點(diǎn)A處的電勢(shì)為6V,點(diǎn)B處的電勢(shì)為3V,則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小
為
A.200V/mB.200V3V/mC.100V/mD.10073V/m
【答案】A
【解析】在x軸上x(chóng)=3cm處電勢(shì)為3V,與B點(diǎn)等電勢(shì)。該點(diǎn)與B點(diǎn)連線為等勢(shì)線,過(guò)O
點(diǎn)作等勢(shì)線的垂線即為電場(chǎng)線,該垂線長(zhǎng)度為3s加30%5=1.5劭,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為
E=U/〃=2(X)V7〃z,選項(xiàng)A正確。
【考點(diǎn)定位】此題考查電場(chǎng)及其相關(guān)知識(shí)
42.(2013?新課標(biāo)全國(guó)卷I)如圖,一半徑為R的圓盤(pán)上均勻分布著電荷量為Q的電荷,在垂
直于圓盤(pán)且過(guò)圓心c的軸線上有a、b、d三個(gè)點(diǎn),a和b、b和c、c和d間的距離均為R,
在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q>0)的固定點(diǎn)電荷。己知b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零,則d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小
為(k為靜電力常量)
A.盤(pán)B?嘿。中崇
R2
【答案】B
【解析】設(shè)Q在b點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為E,由對(duì)稱性可知Q在d點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小也為E,
方向相反,水平向右,由于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零,得
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